Hacía 1850, el sistema de suministro de aguas en la capital, se realizaba por medio de galerías subterráneas. Este sistema fue quedándose obsoleto con el rápido crecimiento de la ciudad, por lo que se necesitaba crear una solución para garantizar la llegada del agua.Después de una comisión encabezada por los ingenieros Juan Rafo y Juan de Ribera,  se propuso traer el agua del río Lozoya,  a través de un canal de 70 km que uniría la sierra con Chamberí y al cual se le puso el nombre de la entonces reina de España, Isabel II. Para ello se construyó una presa que es conocida con el nombre del El Pontón de la Oliva. Este proyecto fue financiado por la misma reina, inversores privados y el Ayuntamiento de Madrid y Bravo Murillo, su ministro, fue el gran impulsor del mismo.

En 1851 se dicto el Real Decreto por el cual se autorizaba a la construcción de las primeras infraestructuras y siete años después el agua comenzó a llegar a Madrid. La obra de ingeniería precisó la construcción de una presa de 72 m de largo que se situó en la desembocadura del río Lozoya en el Jarama, el canal de conducción de 70 km y un primer depósito del que partirían las arterias norte y sur, bifurcándose en la Glorieta de Quevedo y volviéndose a unir en la Puerta del Sol. El primer depósito del Canal de Isabel II se construyó entre 1851 y 1858, situándose en lo que antes se conocía como el “Campo de Guardias” en la calle Bravo Murillo. En sus muros se construyó una fuente para conmemorar la llegada de las aguas. Todo el proyecto de construcción fue recogido por las cámaras del fotógrafo galés Charles Clifford.

A los pocos años de su inauguración, los 58.000 metros cúbicos se volvieron a quedar insuficientes ya que Madrid seguía con su extensión. En 1865 se comenzó la construcción de un segundo depósito entre las calles de Bravo Murillo y Sta Engracia, que entro en funcionamiento en 1876, también este depósito solucionaba la cuestión técnica, de suministrar agua a los pisos altos.

En 1940 se construirá en Plaza Castilla un depósito regulador  junto con más oficinas y los talleres. Actualmente, estos edificios han sido restaurados y ahora están dedicados a exposiciones y salas de conferencias.

Actualmente, el Canal se sustenta a través de la consecución de embalses y conducciones que van por el noroeste de Madrid y la provincia de Guadalajara.